Das Einmaleins des Miteinander

10. Juni 2000, 18:20

Computerexperimente zeigen, wie sich im Darwinschen Überlebenskampf Zusammenarbeit gegen Ausbeutung durchsetzen kann

Computerexperimente zeigen, wie sich im Darwinschen Überlebenskampf Zusammenarbeit gegen Ausbeutung durchsetzen kann. Eine Zusammenfassung von Martin A. Nowak, Robert M. May und Karl Sigmund

Unser menschliches Zusammenleben ist ein ständiges Geben und Nehmen. Nicht nur Märkte und Handelsbeziehungen, sondern auch die einfachsten Haushalte beruhen auf einem unablässigen und oft unbewussten Austausch von Gütern und Dienstleistungen. Diese Gegengeschäfte faszinieren in zunehmendem Maß die Wirtschaftswissenschafter, aber auch die Verhaltensforscher, die viele ähnliche Beziehungen in Gruppen von Schimpansen und anderen Primaten nachgewiesen haben.

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Schon Darwin war die Bedeutung der Zusammenarbeit in der menschlichen Stammesgeschichte klar: "Die geringe körperliche Kraft des Menschen, seine geringe Schnelligkeit, der Mangel an natürlichen Waffen usw. werden mehr als ausgeglichen (...) durch seine sozialen Eigenschaften, welche ihn dazu führten, seinen Mitmenschen zu helfen und Hilfe von ihnen zu empfangen."

Warum sollte sich jemand an einem gemeinsamen Unternehmen beteiligen, statt die Leistung der anderen auszunutzen? Schließlich prämiert die natürliche Auslese nichts anderes als den individuellen Fortpflanzungserfolg. Wie kann das zu Verhaltensweisen führen, die altruistisch sind in dem Sinn, dass sie den Erfolg anderer auf Kosten der eigenen Nachkommen fördern? Zwei Zugänge zu dieser Frage findet man unter den Stichwörtern "Verwandtschaft" und "Gegenseitigkeit". Verwandtenselektion beruht auf Genetik: Wenn ein Gen den Fortpflanzungserfolg von nahen Verwandten fördert, so fördert es die Fortpflanzung von Kopien seiner selbst.

Die Unterstützung eines Familienmitglieds ist - in diesem Sinn - bereits der eigene Lohn. Aber die Unterstützung eines Nicht-Verwandten muss erwidert werden, um sich auszuzahlen. Gegenseitige Hilfe - definiert als der Austausch altruistischer Handlungen, in welchen der Nutzen die Kosten überwiegt - bewirkt einen Nettogewinn und ist mithin ein ökonomisches (und kein ist dabei mit einer bestimmten, zufällig gewählten Strategie programmiert, die ihm in jeder Runde vorschreibt, ob er kooperiert oder nicht. Dann "pflanzen sich diese Spieler fort", das heißt man bildet eine neue Population, wobei die Nachkommen die Strategien ihrer Vorfahren erben, und ein Spieler umso mehr Nachkommen hat, je größer seine Gesamtauszahlung war. Die Nachkommen spielen wieder gegeneinander usf. Von Zeit zu Zeit führt man Spieler mit neuen Strategien ein. Im Laufe der Generationen "lernt" die Bevölkerung, zu kooperieren und sich gegen das Eindringen ausbeuterischer Strategien zu wehren.

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Die Evolution der Zusammenarbeit ist also keineswegs unwahrscheinlich, sofern die Spieler häufig aufeinander treffen, einander wieder erkennen und die Fähigkeit zur Vergeltung besitzen. Für unsere Spezies trifft das tatsächlich zu. Ein beträchtlicher Teil des menschlichen Gehirns dient beispielsweise dazu, Gesichter wieder zu erkennen, und psychologische Experimente weisen deutlich auf die Neigung hin, Ausbeuter zu bestrafen. Aber bei vielen Tierarten, die keine entsprechende Eigenschaft besitzen, finden wir ebenfalls Zusammenarbeit, sogar dann, wenn ihr Leben nur kurz und ungewiss ist, sodass es keinen Grund für längerfristige Investitionen gibt. Wie kommt es hier zur Kooperation? Eine Möglichkeit ist, dass solche Spieler nur auf einige wenige andere Spieler treffen, und dann irgendwie - vielleicht durch Festhalten - gewährleisten, dass ihnen diese Partner nicht abhanden kommen. Es wird niemanden überraschen, dass sich Kooperation in einer sesshaften Bevölkerung leichter ausbildet als in einer anonymen, fluktuierenden Masse. Erstaunlicherweise kann aber eine territoriale Bindung schon dann die Zusammenarbeit fördern, wenn es zu gar keiner zweiten Runde kommt, also Vergeltung unmöglich ist. Um das zu verstehen, betrachten wir eine räumliche Variante des Spiels: Jedes Feld eines großen Schachbretts sei von einem Teilnehmer besetzt. Jeder ist entweder auf Kooperieren oder auf Verweigern eingestellt und spielt eine Runde des Gefangenendilemmas gegen jeden seiner acht Nachbarn. In der nächsten Generation erbt jener das Feld, der die meisten Punkte angesammelt hat - entweder der Besitzer oder einer seiner Nachbarn. Dann kommt es wieder zu einer Runde gegen jeden Nachbarn und so fort.

Die raumzeitliche Entwicklung hängt von der Anfangsverteilung ab. Es kann vorkommen, dass die Ausbeuter schließlich das ganz Spielbrett beherrschen. Aber häufig erhalten wir regelmäßig oder unregelmäßig fluktuierende Mosaike, in denen beide Strategien sich behaupten. Ausbeuter und Kooperatoren können dann unbeschränkt lange koexistieren, in Proportionen, die sich um einen vorbestimmbaren Mittelwert einpendeln. Das ist ein bemerkenswert robustes Resultat. Im Wesentlichen kommt es nur darauf an, dass jeder Spieler nur wenige Nachbarn besitzt. Die einfachen Regeln dieser räumlichen Spiele führen zu dynamischen Entwicklungen von fantastischer Komplexität. Sie lassen Gebilde zu, die quer über das Spielbrett wandern und dabei periodisch ihre ursprüngliche Gestalt wieder annehmen. Sie können auch Muster bilden, die unbegrenzt wachsen. Räumliche Strukturen fördern und beschützen die Vielfalt. Im Gefangenendilemma erlauben sie es Ausbeutern und Kooperatoren, Seite an Seite zu existieren. In einem gar nicht so verschiedenen Kontext ermöglichen sie das gemeinsame Überleben von Parasiten und Wirtsorganismen, oder von Raub- und Beutetieren, trotz der grundsätzlichen Instabilität ihrer Wechselwirkungen.

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Auch in der präbiotischen Evolution scheint es zur Kooperation diverser Arten von Molekülen gekommen zu sein. Es wird zunehmend plausibler, dass einige der für den Ursprung des Lebens wichtigsten Reaktionen nicht in einer wohldurchmischten "Ursuppe" von organischen Molekülen stattgefunden haben, sondern an den Oberflächen gewisser Mineralien - manche sprechen bereits von der "Ur-Pizza". Die Replikation eines Moleküls zu katalysieren ist eine Form der Hilfeleistung an dieses Molekül; und ein geschlossener Kreis von solchen katalytischen Reaktionen wäre das früheste Beispiel einer wechselseitigen Hilfe. In diesem Sinn könnte Kooperation also älter sein als das Leben.

Martin A. Nowak, Robert M. May und Karl Sigmund haben viele Beispiele der Zusammenarbeit und des Wettbewerbs in ihren beruflichen Laufbahnen erlebt. Nowak aus Wien war der jüngste Professor in Oxford und ist jetzt Abteilungsdirektor am Institute for Advanced Study in Princeton. Sir Robert May ist Professor an der Universität Oxford, Chief Science Adviser des britischen Premiers und designierter Präsident der Royal Society. Sigmund ist Professor am Institut für Mathematik der Universität Wien und daneben am International Institute of Applied Systems Theory in Laxenburg tätig.

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